[发明专利]基于压缩感知的CMOS成像测量值获取系统及其方法

权利要求书

1.一种基于压缩感知的CMOS成像测量值获取系统，该系统利用CMOS图像传感器向本系统提供模拟像素矩阵，其特征在于，该系统包括线性反馈移位寄存器、移位寄存器、行选择器、多路选择器和模/数转换器，其中：

线性反馈移位寄存器，用于产生作为系统输入的伪随机序列；

移位寄存器，用于将产生的伪随机序列压入其中，经过N个周期后在移位寄存器中产生一个长度为N的随机向量序列，在该时刻使移位寄存器的控制信号有效，将该长度为N的随机向量序列并行的转存至行选择器；

行选择器，用于存储长度为N的随机向量序列，并且具有乘法器功能，并行地实现CMOS图像传感器提供的模拟像素矩阵每一列与长度为N的随机向量序列的相乘计算，获得模拟像素矩阵的各列测量值，；

多路选择器，用于依次选择输出各列测量值；

模/数转换器，用于将上述选择输出的各列测量值经过模/数转换后依次输出测量结果。

2.一种基于压缩感知的CMOS成像测量值获取方法，该方法包括以下步骤：

步骤(1)：初始化操作，即产生一个长度为MxN的伪随机的0-1序列，设置执行标记S，令S＝1；

步骤(2)：将产生的伪随机序列压入移位寄存器中，经过N个周期后在移位寄存器中产生一个长度为N的随机向量序列；

步骤(3)：将长度为N的随机向量序列转存到行选择器中；

步骤(4)：利用行选择器实现CMOS图像传感器的模拟像素矩阵每一列分别与长度为N的随机向量序列的行向量相乘；在同一时间内各列并行运算，每一列中被选择的模拟像素的电压或电流值通过累加器进行相加得到一个观测值，从而可并行获取N列像素的N个测量值；

步骤(5)：输出每一列的测量值；通过多路选择器依次选择各列，N列中各列的测量值经过模数转换模块A/D后依次输出；并令执行标记S＝S+1；

步骤(6)：设置循环次数M，如果S＜＝M，取下一个随机行向量，否则转入步骤7；如果S＜＝M，转入步骤2重新开始执行，此时移位寄存器中的值已经移动了N位，在线性反馈移位寄存器产生的序列中取第二个长度为N的随机序列，并转存到行选择器中，获取下一组测量值所需要的随机向量；

步骤(7)：结束整个流程，依据上述步骤，经过M次循环后，获得了最终的M×N个测量值；

步骤(8)，将上述选择输出的各列测量值经过模/数转换后依次输出测量结果。